JP2018153842A - Measuring device and laser welding device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser welding device that is able to improve accuracy in measuring the weld penetration depth of a molten pool for a work piece during laser welding.SOLUTION: A laser welding device 100 comprises: a measurement part 2 for measuring the weld penetration depth of a molten pool 150b by a light interference method and a control device 3 for controlling the measurement part 2. The measurement part 2 includes: a wavelength sweeping light source 21 that emits a laser beam for measurement; a beam splitter 22 that splits a laser beam for measurement into measurement light L2 and reference light L3; a light receiving element 24 on which light of interference between measurement light L2 reflected by the molten pool 150b and reference light L3 reflected by a reference mirror 23 is made incident; a scanning mechanism 25 for scanning measurement light L2 traveling toward the molten pool 150b; and an imaging part 26 that images the molten pool 150b. The control device 3 determines the deepest part of the molten pool 150b on the basis of the result of imaging by the imaging part 26, and controls the scanning mechanism 25 such that measuring light L2 traveling toward the molten pool 150b is emitted to the deepest part.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、計測装置およびレーザ溶接装置に関する。   The present invention relates to a measuring apparatus and a laser welding apparatus.

従来、レーザ光をワークに照射して溶接するレーザ溶接装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。   2. Description of the Related Art Conventionally, a laser welding apparatus that performs welding by irradiating a workpiece with laser light is known (see, for example, Patent Document 1).

特許文献１のレーザ溶接装置は、溶接用のレーザ光を出射するレーザ発振器と、ワークの溶接部の溶け込み深さを計測する光干渉計とを備え、溶け込み深さに基づいて溶接部の良否を判定するように構成されている。この光干渉計から出射される物体光は、レーザ発振器からのレーザ光と同軸上に重ね合わされて溶接部に照射される。そして、物体光のスポット径がレーザ光のスポット径よりも大きくなるように設定されている。これにより、レーザ溶接時に形成される溶融池のキーホールに物体光を照射し、そのキーホールの深さを溶け込み深さとして計測することが可能である。   The laser welding apparatus of Patent Document 1 includes a laser oscillator that emits laser light for welding and an optical interferometer that measures the penetration depth of the welded portion of the workpiece, and determines whether the welded portion is good or bad based on the penetration depth. It is configured to determine. The object light emitted from the optical interferometer is superimposed on the same axis as the laser light from the laser oscillator and is irradiated onto the welded portion. The spot diameter of the object light is set to be larger than the spot diameter of the laser light. Thereby, it is possible to irradiate the keyhole of the molten pool formed at the time of laser welding with object light, and to measure the depth of the keyhole as a penetration depth.

特開２０１２−２３６１９６号公報JP 2012-236196 A

しかしながら、上記した従来のレーザ溶接装置では、物体光のスポット径が大きいので、広い範囲の深さが検出されるため、溶け込み深さの計測における精度の向上を図ることが困難である。   However, in the above-described conventional laser welding apparatus, since the spot diameter of the object light is large, a wide range of depths are detected, so it is difficult to improve accuracy in measuring the penetration depth.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、レーザ溶接時におけるワークの溶融池の溶け込み深さを計測する場合に、精度の向上を図ることが可能な計測装置およびレーザ溶接装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above problems, and the object of the present invention is to improve accuracy when measuring the penetration depth of the molten pool of the workpiece during laser welding. Is to provide a simple measuring apparatus and laser welding apparatus.

本発明による計測装置は、レーザ溶接時におけるワークの溶融池の溶け込み深さを計測するものであり、溶融池の溶け込み深さを光干渉法により計測するための計測部と、計測部を制御する制御部とを備える。計測部は、測定用レーザ光を出射する光源と、測定用レーザ光を溶融池に向かう測定光と参照ミラーに向かう参照光とに分割する分割手段と、溶融池で反射された測定光と参照ミラーで反射された参照光との干渉光が入射される受光素子と、溶融池に向かう測定光を走査させる走査機構と、溶融池を撮像する撮像部とを含む。制御部は、撮像部の撮像結果に基づいて溶融池の最深部を判断し、溶融池に向かう測定光が最深部に照射されるように走査機構を制御するように構成されている。   The measuring apparatus according to the present invention measures the penetration depth of the molten pool of the workpiece during laser welding, and controls the measurement section for measuring the penetration depth of the molten pool by optical interferometry and the measurement section. And a control unit. The measurement unit includes a light source that emits the measurement laser light, a dividing unit that divides the measurement laser light into measurement light that goes to the molten pool and reference light that goes to the reference mirror, and the measurement light reflected by the molten pool and the reference It includes a light receiving element on which interference light with reference light reflected by the mirror is incident, a scanning mechanism that scans measurement light toward the molten pool, and an imaging unit that images the molten pool. The control unit is configured to determine the deepest part of the molten pool based on the imaging result of the imaging unit, and to control the scanning mechanism so that the measurement light toward the molten pool is irradiated to the deepest part.

このように構成することによって、溶融池の最深部に測定光が照射されることにより、溶融池の最深部以外に測定光が照射されるのを抑制することができるので、溶融池の溶け込み深さの計測における精度の向上を図ることができる。   By being configured in this way, the measurement light is irradiated to the deepest part of the molten pool, so that the measurement light can be prevented from being irradiated to other than the deepest part of the molten pool. It is possible to improve the accuracy in measuring the thickness.

また、本発明によるレーザ溶接装置は、溶接用レーザ光を出射する第１光源と、溶接用レーザ光を走査させる第１走査機構とを含むレーザ溶接部と、レーザ溶接時におけるワークの溶融池の溶け込み深さを光干渉法により計測するための計測部と、レーザ溶接部および計測部を制御する制御部とを備える。計測部は、測定用レーザ光を出射する第２光源と、測定用レーザ光を溶融池に向かう測定光と参照ミラーに向かう参照光とに分割する分割手段と、溶融池で反射された測定光と参照ミラーで反射された参照光との干渉光が入射される受光素子と、溶融池に向かう測定光を走査させる第２走査機構と、溶融池を撮像する撮像部とを含む。制御部は、撮像部の撮像結果に基づいて溶融池の最深部を判断し、溶融池に向かう測定光が最深部に照射されるように第２走査機構を制御して最深部の溶け込み深さを計測し、その最深部の溶け込み深さに基づいて第１光源の出力を制御するように構成されている。   Further, a laser welding apparatus according to the present invention includes a laser welding portion including a first light source that emits a laser beam for welding, a first scanning mechanism that scans the laser beam for welding, and a molten pool of a workpiece at the time of laser welding. A measurement unit for measuring the penetration depth by optical interferometry, and a control unit for controlling the laser welding unit and the measurement unit are provided. The measurement unit includes a second light source that emits the measurement laser light, a dividing unit that divides the measurement laser light into measurement light that goes to the molten pool and reference light that goes to the reference mirror, and measurement light reflected by the molten pool And a light receiving element on which interference light with the reference light reflected by the reference mirror is incident, a second scanning mechanism that scans the measurement light toward the molten pool, and an imaging unit that images the molten pool. The control unit determines the deepest part of the molten pool based on the imaging result of the imaging unit, and controls the second scanning mechanism so that the measurement light toward the molten pool is irradiated to the deepest part, and the penetration depth of the deepest part And the output of the first light source is controlled based on the penetration depth of the deepest part.

このように構成することによって、溶融池の最深部に測定光が照射されることにより、溶融池の最深部以外に測定光が照射されるのを抑制することができるので、溶融池の溶け込み深さの計測における精度の向上を図ることができる。そして、その最深部の溶け込み深さに基づいて第１光源の出力を制御することにより、レーザ溶接時に溶け込み深さを適切に調整することができるので、接合不良の発生を抑制することができる。   By being configured in this way, the measurement light is irradiated to the deepest part of the molten pool, so that the measurement light can be prevented from being irradiated to other than the deepest part of the molten pool. It is possible to improve the accuracy in measuring the thickness. And by controlling the output of a 1st light source based on the penetration depth of the deepest part, since the penetration depth can be adjusted appropriately at the time of laser welding, generation | occurrence | production of a joint defect can be suppressed.

本発明の計測装置およびレーザ溶接装置によれば、レーザ溶接時におけるワークの溶融池の溶け込み深さを計測する場合に、精度の向上を図ることができる。   According to the measuring apparatus and laser welding apparatus of the present invention, it is possible to improve accuracy when measuring the penetration depth of the molten pool of the workpiece during laser welding.

第１実施形態によるレーザ溶接装置の概略を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the outline of the laser welding apparatus by 1st Embodiment. 図１のレーザ溶接装置を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the laser welding apparatus of FIG. レーザ溶接時におけるワークの溶融池を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the molten pool of the workpiece | work at the time of laser welding. レーザ溶接時におけるワークの溶融池を模式的に示した平面図である。It is the top view which showed typically the molten pool of the workpiece | work at the time of laser welding. 第１実施形態によるレーザ溶接装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the laser welding apparatus by 1st Embodiment. 第２実施形態によるレーザ溶接装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the laser welding apparatus by 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１実施形態）
まず、図１〜図４を参照して、本発明の第１実施形態によるレーザ溶接装置１００の概略について説明する。 (First embodiment)
First, with reference to FIGS. 1-4, the outline of the laser welding apparatus 100 by 1st Embodiment of this invention is demonstrated.

レーザ溶接装置１００は、図１に示すように、たとえば２枚の鋼板１５１および１５２からなるワーク１５０にレーザ光Ｌ１を照射して溶接するように構成されている。また、レーザ溶接装置１００は、レーザ溶接時におけるワーク１５０の溶融池１５０ｂの溶け込み深さを計測するように構成されている。このレーザ溶接装置１００は、レーザ溶接部１と、計測部２と、制御装置３とを備えている。   As shown in FIG. 1, the laser welding apparatus 100 is configured to irradiate a workpiece 150 made of, for example, two steel plates 151 and 152 with laser light L <b> 1 for welding. The laser welding apparatus 100 is configured to measure the penetration depth of the molten pool 150b of the workpiece 150 during laser welding. The laser welding apparatus 100 includes a laser welding unit 1, a measurement unit 2, and a control device 3.

レーザ溶接部１は、ワーク１５０をレーザ溶接するために設けられている。このレーザ溶接部１は、レーザ発振器１１と、走査機構１２と、コリメータ１３と、焦点調整機構１４とを含んでいる。   The laser welding part 1 is provided for laser welding the workpiece 150. The laser welding unit 1 includes a laser oscillator 11, a scanning mechanism 12, a collimator 13, and a focus adjustment mechanism 14.

レーザ発振器１１は、溶接用のレーザ光Ｌ１を出射するように構成されている。このレーザ光Ｌ１を出射する際の出力などは、ワーク１５０を溶接可能なように、ワーク１５０の材質などに応じて設定される。なお、レーザ発振器１１は、本発明の「第１光源」の一例である。   The laser oscillator 11 is configured to emit a laser beam L1 for welding. The output when the laser beam L1 is emitted is set according to the material of the workpiece 150 so that the workpiece 150 can be welded. The laser oscillator 11 is an example of the “first light source” in the present invention.

走査機構１２は、ワーク１５０に対してレーザ光Ｌ１を走査させるために設けられている。この走査機構１２は、一対のガルバノミラー１２ａを有しており、そのガルバノミラー１２ａが回動可能に設けられている。なお、図１では、見やすさを考慮して、レーザ光Ｌ１をワーク１５０に対してＸ方向に走査させるガルバノミラー１２ａのみを示し、Ｙ方向（図１の紙面に対して直交する方向）に走査させるガルバノミラー１２ａの図示を省略した。そして、走査機構１２では、一対のガルバノミラー１２ａの角度を調整することにより、レーザ光Ｌ１を走査させることが可能である。また、走査機構１２は、後述する測定光Ｌ２も走査させるとともに、後述する撮像部２６による撮像範囲を変更させるように構成されている。なお、走査機構１２は、本発明の「第１走査機構」の一例である。   The scanning mechanism 12 is provided to scan the workpiece 150 with the laser light L1. The scanning mechanism 12 has a pair of galvanometer mirrors 12a, and the galvanometer mirror 12a is rotatably provided. In FIG. 1, only the galvano mirror 12a that scans the workpiece 150 with the laser beam L1 in the X direction is shown for ease of viewing, and scanning is performed in the Y direction (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1). Illustration of the galvanometer mirror 12a to be performed is omitted. The scanning mechanism 12 can scan the laser light L1 by adjusting the angles of the pair of galvanometer mirrors 12a. Further, the scanning mechanism 12 is configured to scan the measurement light L2 described later and to change the imaging range of the imaging unit 26 described later. The scanning mechanism 12 is an example of the “first scanning mechanism” in the present invention.

コリメータ１３は、レーザ発振器１１と焦点調整機構１４との間に配置され、レーザ発振器１１から出射されたレーザ光Ｌ１を平行にするために設けられている。焦点調整機構１４は、コリメータ１３と走査機構１２との間に配置され、レーザ光Ｌ１の光軸方向に移動可能なレンズ１４ａを有する。この焦点調整機構１４は、レンズ１４ａの位置を調整することにより、レーザ光Ｌ１の焦点距離を調整するように構成されている。   The collimator 13 is disposed between the laser oscillator 11 and the focus adjustment mechanism 14 and is provided to make the laser light L1 emitted from the laser oscillator 11 parallel. The focus adjustment mechanism 14 is disposed between the collimator 13 and the scanning mechanism 12, and has a lens 14a that can move in the optical axis direction of the laser light L1. The focus adjustment mechanism 14 is configured to adjust the focal length of the laser light L1 by adjusting the position of the lens 14a.

計測部２は、ワーク１５０の溶融池１５０ｂの溶け込み深さを光干渉法により計測するために設けられている。この計測部２は、波長掃引光源２１と、ビームスプリッタ２２と、参照ミラー２３と、受光素子２４と、走査機構２５と、撮像部２６と、コリメータ２７と、焦点調整機構２８とを含んでいる。   The measuring unit 2 is provided for measuring the penetration depth of the molten pool 150b of the workpiece 150 by optical interferometry. The measurement unit 2 includes a wavelength sweep light source 21, a beam splitter 22, a reference mirror 23, a light receiving element 24, a scanning mechanism 25, an imaging unit 26, a collimator 27, and a focus adjustment mechanism 28. .

波長掃引光源２１は、測定用のレーザ光を出射するように構成されている。この波長掃引光源２１は、出射される測定用のレーザ光の波長を時間的に変化させるようになっている。なお、波長掃引光源２１は、本発明の「光源」および「第２光源」の一例である。   The wavelength swept light source 21 is configured to emit measurement laser light. The wavelength swept light source 21 changes the wavelength of the emitted measurement laser light with time. The wavelength swept light source 21 is an example of the “light source” and “second light source” in the present invention.

ビームスプリッタ２２は、波長掃引光源２１から出射された測定用のレーザ光を、ワーク１５０の溶融池１５０ｂに向かう測定光Ｌ２と、参照ミラー２３に向かう参照光Ｌ３とに分割するように構成されている。なお、ビームスプリッタ２２は、本発明の「分割手段」の一例である。   The beam splitter 22 is configured to divide the measurement laser light emitted from the wavelength sweep light source 21 into measurement light L2 directed to the molten pool 150b of the workpiece 150 and reference light L3 directed to the reference mirror 23. Yes. The beam splitter 22 is an example of the “dividing unit” in the present invention.

参照ミラー２３は、ビームスプリッタ２２からの参照光Ｌ３を反射して受光素子２４に送るために設けられている。   The reference mirror 23 is provided to reflect the reference light L 3 from the beam splitter 22 and send it to the light receiving element 24.

測定光Ｌ２は、走査機構２５および１２を通過してワーク１５０の溶融池１５０ｂに照射される。そして、溶融池１５０ｂの底部で反射された測定光Ｌ２は、走査機構１２および２５を通過して受光素子２４に送られる。受光素子２４は、溶融池１５０ｂの底部で反射された測定光Ｌ２と参照ミラー２３で反射された参照光Ｌ３との干渉光が入射されるように構成されている。この受光素子２４に入射される干渉光では、測定光Ｌ２と参照光Ｌ３との光路長差に応じた干渉が生じるので、その干渉に基づいて溶融池１５０ｂの溶け込み深さを計測することが可能である。なお、受光素子２４とビームスプリッタ２２との間には、干渉光の焦点を受光素子２４に合わせるためのレンズ２４ａが設けられている。   The measurement light L2 passes through the scanning mechanisms 25 and 12 and is irradiated to the molten pool 150b of the workpiece 150. Then, the measurement light L <b> 2 reflected at the bottom of the molten pool 150 b passes through the scanning mechanisms 12 and 25 and is sent to the light receiving element 24. The light receiving element 24 is configured such that interference light between the measurement light L2 reflected by the bottom of the molten pool 150b and the reference light L3 reflected by the reference mirror 23 enters. In the interference light incident on the light receiving element 24, interference occurs according to the optical path length difference between the measurement light L2 and the reference light L3. Therefore, the penetration depth of the molten pool 150b can be measured based on the interference. It is. A lens 24 a for focusing the interference light on the light receiving element 24 is provided between the light receiving element 24 and the beam splitter 22.

走査機構２５は、ビームスプリッタ２２と走査機構１２との間に配置され、測定光Ｌ２の照射位置を補正するために設けられている。具体的には、走査機構２５は、走査機構１２によって走査されるレーザ光Ｌ１の照射位置に対して測定光Ｌ２の照射位置を調整するように構成されている。この走査機構２５は、一対のガルバノミラー２５ａを有しており、そのガルバノミラー２５ａが回動可能に設けられている。なお、図１では、見やすさを考慮して、測定光Ｌ２をワーク１５０に対してＸ方向に走査させるガルバノミラー２５ａのみを示し、Ｙ方向に走査させるガルバノミラー２５ａの図示を省略した。そして、走査機構２５では、一対のガルバノミラー２５ａの角度を調整することにより、測定光Ｌ２を走査させることが可能である。なお、走査機構２５は、本発明の「走査機構」および「第２走査機構」の一例である。   The scanning mechanism 25 is disposed between the beam splitter 22 and the scanning mechanism 12, and is provided to correct the irradiation position of the measurement light L2. Specifically, the scanning mechanism 25 is configured to adjust the irradiation position of the measurement light L2 with respect to the irradiation position of the laser light L1 scanned by the scanning mechanism 12. The scanning mechanism 25 has a pair of galvanometer mirrors 25a, and the galvanometer mirrors 25a are rotatably provided. In FIG. 1, only the galvanometer mirror 25a that scans the workpiece 150 in the X direction is shown, and the galvanometer mirror 25a that scans in the Y direction is omitted for ease of viewing. The scanning mechanism 25 can scan the measurement light L2 by adjusting the angles of the pair of galvanometer mirrors 25a. The scanning mechanism 25 is an example of the “scanning mechanism” and the “second scanning mechanism” in the present invention.

撮像部２６は、レーザ溶接時におけるワーク１５０の溶融池１５０ｂを撮像する機能を有し、溶融池１５０ｂの最も深い部分である最深部１５０ｄ（図３および図４参照）を判断するために設けられている。この撮像部２６は、たとえばＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどのエリアセンサであり、走査機構１２からワーク１５０に向かうレーザ光Ｌ１の光軸の周囲を撮像するように構成されている。具体的には、撮像部２６は、走査機構１２を介して溶融池１５０ｂを撮像するように設けられており、走査機構１２によりレーザ光Ｌ１が走査されると撮像範囲が変更されるようになっている。なお、撮像部２６と走査機構１２との間には、ワーク１５０からの光の焦点を撮像部２６に合わせるためのレンズ２６ａと、不要な帯域の光を取り除くためのフィルタ２６ｂとが設けられている。   The imaging unit 26 has a function of imaging the molten pool 150b of the workpiece 150 at the time of laser welding, and is provided to determine the deepest portion 150d (see FIGS. 3 and 4) that is the deepest portion of the molten pool 150b. ing. The image pickup unit 26 is an area sensor such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor, and is configured to pick up an image around the optical axis of the laser light L1 from the scanning mechanism 12 toward the workpiece 150. Specifically, the imaging unit 26 is provided so as to image the molten pool 150b via the scanning mechanism 12, and the imaging range is changed when the laser light L1 is scanned by the scanning mechanism 12. ing. A lens 26a for focusing the light from the work 150 on the imaging unit 26 and a filter 26b for removing unnecessary band light are provided between the imaging unit 26 and the scanning mechanism 12. Yes.

コリメータ２７は、波長掃引光源２１と焦点調整機構２８との間に配置され、波長掃引光源２１から出射されたレーザ光を平行にするために設けられている。焦点調整機構２８は、コリメータ２７とビームスプリッタ２２との間に配置され、波長掃引光源２１からのレーザ光の光軸方向に移動可能なレンズ２８ａを有する。この焦点調整機構２８は、レンズ２８ａの位置を調整することにより、測定光Ｌ２の焦点距離を調整するように構成されている。   The collimator 27 is disposed between the wavelength swept light source 21 and the focus adjustment mechanism 28 and is provided to make the laser light emitted from the wavelength swept light source 21 parallel. The focus adjustment mechanism 28 is disposed between the collimator 27 and the beam splitter 22, and has a lens 28 a that can move in the optical axis direction of the laser light from the wavelength swept light source 21. The focus adjustment mechanism 28 is configured to adjust the focal length of the measurement light L2 by adjusting the position of the lens 28a.

制御装置３は、図２に示すように、レーザ溶接装置１００を制御するように構成されている。この制御装置３は、ＣＰＵ３１と、ＲＯＭ３２と、ＲＡＭ３３と、入出力インターフェース３４とを含んでいる。なお、制御装置３は、本発明の「制御部」の一例である。   As shown in FIG. 2, the control device 3 is configured to control the laser welding device 100. The control device 3 includes a CPU 31, a ROM 32, a RAM 33, and an input / output interface 34. The control device 3 is an example of the “control unit” in the present invention.

ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に記憶されたプログラムやデータなどに基づいて演算処理を実行するように構成されている。ＲＯＭ３２には、制御用のプログラムやデータなどが記憶されている。ＲＡＭ３３は、ＣＰＵ３１による演算結果などを一時的に記憶するために設けられている。入出力インターフェース３４には、レーザ溶接部１および計測部２が接続されている。   The CPU 31 is configured to execute arithmetic processing based on programs and data stored in the ROM 32. The ROM 32 stores control programs and data. The RAM 33 is provided for temporarily storing the calculation result by the CPU 31. The laser welding part 1 and the measurement part 2 are connected to the input / output interface 34.

そして、制御装置３は、レーザ溶接部１を制御してワーク１５０の溶接を行うとともに、計測部２を制御してワーク１５０の溶融池１５０ｂの溶け込み深さを計測するように構成されている。なお、計測部２および制御装置３により本発明の「計測装置」が構成される。   And the control apparatus 3 is comprised so that the welding part of the work 150 may be welded by controlling the laser welding part 1, and the penetration depth of the molten pool 150b of the work 150 may be measured by controlling the measurement part 2. FIG. The measurement unit 2 and the control device 3 constitute the “measurement device” of the present invention.

ここで、レーザ溶接時の現象について説明する。以下では、図３および図４を参照して、溶接用のレーザ光Ｌ１をＸ１方向に走査させる場合について説明する。   Here, a phenomenon during laser welding will be described. Below, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, the case where the laser beam L1 for welding is scanned in a X1 direction is demonstrated.

まず、図３に示すように、溶接用のレーザ光Ｌ１がワーク１５０に照射されると、ワーク１５０が溶融されて溶融池１５０ｂが形成される。このとき、レーザ光Ｌ１の照射によりワーク１５０が蒸発し、その反力で窪みが生じてキーホール１５０ｃが形成される。そして、レーザ光Ｌ１がＸ１方向に走査され、溶融金属が凝固されると溶接部（溶接ビード）１５０ａが形成される。なお、溶接部１５０ａの深さは接合強度と相関があり、溶接部１５０ａの最深部の深さは溶融池１５０ｂの最深部１５０ｄの深さと同じである。   First, as shown in FIG. 3, when the workpiece 150 is irradiated with the laser beam L1 for welding, the workpiece 150 is melted to form a molten pool 150b. At this time, the workpiece 150 is evaporated by the irradiation of the laser beam L1, and a recess is generated by the reaction force to form the keyhole 150c. When the laser beam L1 is scanned in the X1 direction and the molten metal is solidified, a welded portion (weld bead) 150a is formed. The depth of the welded portion 150a has a correlation with the bonding strength, and the depth of the deepest portion of the welded portion 150a is the same as the depth of the deepest portion 150d of the molten pool 150b.

このように、レーザ光Ｌ１をＸ１方向に走査させると、図３および図４に示すように、レーザ光Ｌ１が照射されてキーホール１５０ｃが形成される位置に対して、溶融池１５０ｂの最深部１５０ｄがＸ２方向側（走査方向とは反対方向側）にずれる。このため、溶融池１５０ｂの溶け込み深さを計測するための測定光Ｌ２をレーザ光Ｌ１と同軸上で照射すると、最深部１５０ｄよりも浅い部分の深さが検出されるため、溶融池１５０ｂの溶け込み深さを適切に計測することができない。また、測定光Ｌ２の焦点径を大きくして最深部１５０ｄが含まれるようにした場合には、広い範囲の深さが検出されるため、溶融池１５０ｂの溶け込み深さを精度よく計測することが困難である。なお、このレーザ光Ｌ１に対する最深部１５０ｄのずれ量は、レーザ光Ｌ１を出射する際の出力、走査速度およびワーク１５０の材質などにより異なる。   As described above, when the laser beam L1 is scanned in the X1 direction, as shown in FIGS. 3 and 4, the deepest portion of the molten pool 150b with respect to the position where the keyhole 150c is formed by irradiation with the laser beam L1. 150d is shifted to the X2 direction side (the direction opposite to the scanning direction). For this reason, when the measurement light L2 for measuring the penetration depth of the molten pool 150b is irradiated coaxially with the laser light L1, the depth of the portion shallower than the deepest portion 150d is detected. The depth cannot be measured properly. In addition, when the focal diameter of the measurement light L2 is increased to include the deepest portion 150d, a wide range of depths are detected, so that the penetration depth of the molten pool 150b can be accurately measured. Have difficulty. The amount of deviation of the deepest portion 150d with respect to the laser beam L1 varies depending on the output when the laser beam L1 is emitted, the scanning speed, the material of the workpiece 150, and the like.

そこで、第１実施形態では、制御装置３は、撮像部２６の撮像結果に基づいて溶融池１５０ｂの最深部１５０ｄを判断し、溶融池１５０ｂに向かう測定光Ｌ２が最深部１５０ｄに照射されるように走査機構２５を制御するように構成されている。なお、制御装置３では、撮像部２６により撮影された画像の濃淡から溶融池１５０ｂの最深部１５０ｄを判断することが可能である。   Therefore, in the first embodiment, the control device 3 determines the deepest part 150d of the molten pool 150b based on the imaging result of the imaging unit 26, and the measurement light L2 toward the molten pool 150b is irradiated to the deepest part 150d. The scanning mechanism 25 is configured to be controlled. Note that the control device 3 can determine the deepest portion 150d of the molten pool 150b from the density of the image taken by the imaging unit 26.

−レーザ溶接時の動作−
次に、図５を参照して、第１実施形態によるレーザ溶接装置１００の動作について説明する。なお、以下の各ステップは制御装置３により実行される。 -Operation during laser welding-
Next, the operation of the laser welding apparatus 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The following steps are executed by the control device 3.

まず、図５のステップＳ１において、溶接が開始されるか否かが判断される。そして、溶接が開始されると判断された場合には、溶接が開始され、ステップＳ２に移る。その一方、溶接が開始されないと判断された場合には、ステップＳ１が繰り返し行われる。すなわち、レーザ溶接装置１００は溶接が開始されるまで待機する。   First, in step S1 of FIG. 5, it is determined whether or not welding is started. And when it is judged that welding is started, welding is started and it moves to step S2. On the other hand, if it is determined that welding is not started, step S1 is repeated. That is, the laser welding apparatus 100 waits until welding is started.

ここで、溶接が開始されると、レーザ発振器１１から溶接用のレーザ光Ｌ１が出射される。そのレーザ光Ｌ１は、コリメータ１３、焦点調整機構１４および走査機構１２を介してワーク１５０に照射される。なお、レーザ発振器１１から出射されるレーザ光Ｌ１は制御装置３により制御される。また、制御装置３が焦点調整機構１４を制御することによりレーザ光Ｌ１の焦点距離が調整され、制御装置３が走査機構１２を制御することによりワーク１５０に対してレーザ光Ｌ１が走査される。焦点距離および走査軌跡は、たとえば予め記録された教示データに基づいて設定される。   Here, when welding is started, a laser beam L1 for welding is emitted from the laser oscillator 11. The laser beam L1 is applied to the workpiece 150 through the collimator 13, the focus adjustment mechanism 14, and the scanning mechanism 12. The laser beam L1 emitted from the laser oscillator 11 is controlled by the control device 3. Further, the control device 3 controls the focus adjustment mechanism 14 to adjust the focal length of the laser light L1, and the control device 3 controls the scanning mechanism 12 to scan the workpiece 150 with the laser light L1. The focal length and the scanning trajectory are set based on, for example, teaching data recorded in advance.

また、溶接が開始されると、レーザ溶接時におけるワーク１５０の溶融池１５０ｂの溶け込み深さの計測が開始される。具体的には、波長掃引光源２１から測定用のレーザ光が出射される。その測定用のレーザ光は、コリメータ２７および焦点調整機構２８を介してビームスプリッタ２２に入射され、ビームスプリッタ２２により測定光Ｌ２と参照光Ｌ３とに分割される。なお、波長掃引光源２１から出射されるレーザ光は制御装置３により制御される。また、制御装置３が焦点調整機構２８を制御することにより測定光Ｌ２の焦点距離が調整される。焦点距離は、たとえば予め記録された教示データに基づいて設定される。   Moreover, when welding is started, measurement of the penetration depth of the molten pool 150b of the workpiece 150 at the time of laser welding is started. Specifically, a laser beam for measurement is emitted from the wavelength swept light source 21. The measurement laser light is incident on the beam splitter 22 via the collimator 27 and the focus adjustment mechanism 28, and is split into the measurement light L2 and the reference light L3 by the beam splitter 22. The laser beam emitted from the wavelength sweep light source 21 is controlled by the control device 3. Further, the control apparatus 3 controls the focus adjustment mechanism 28 to adjust the focal length of the measurement light L2. The focal length is set based on teaching data recorded in advance, for example.

そして、測定光Ｌ２は、走査機構２５および１２を介してワーク１５０の溶融池１５０ｂに照射される。溶融池１５０ｂの底部で反射された測定光Ｌ２は、走査機構１２および２５を介してビームスプリッタ２２に戻される。一方、参照光Ｌ３は、参照ミラー２３で反射されてビームスプリッタ２２に戻される。そして、溶融池１５０ｂの底部で反射された測定光Ｌ２と参照ミラー２３で反射された参照光Ｌ３との干渉光が受光素子２４に入射される。制御装置３では、この受光素子２４に入射される干渉光に基づいて溶融池１５０ｂの溶け込み深さが計測される。   Then, the measurement light L2 is irradiated to the molten pool 150b of the workpiece 150 through the scanning mechanisms 25 and 12. The measurement light L2 reflected at the bottom of the molten pool 150b is returned to the beam splitter 22 via the scanning mechanisms 12 and 25. On the other hand, the reference light L 3 is reflected by the reference mirror 23 and returned to the beam splitter 22. Then, interference light between the measurement light L <b> 2 reflected at the bottom of the molten pool 150 b and the reference light L <b> 3 reflected by the reference mirror 23 enters the light receiving element 24. In the control device 3, the penetration depth of the molten pool 150 b is measured based on the interference light incident on the light receiving element 24.

次に、ステップＳ２において、撮像部２６による撮像が行われる。これにより、ワーク１５０の溶融池１５０ｂが撮像される。なお、走査機構１２によりレーザ光Ｌ１が走査されると、撮像部２６による撮像範囲も走査機構１２により変更される。すなわち、走査機構１２は、ワーク１５０に対するレーザ光Ｌ１の光軸および撮像部２６の撮像軸を同軸上で走査可能である。そして、制御装置３では、撮像部２６の撮像結果に基づいて、溶融池１５０ｂの最深部１５０ｄが判断される。   Next, in step S2, imaging by the imaging unit 26 is performed. Thereby, the molten pool 150b of the workpiece | work 150 is imaged. Note that when the laser beam L <b> 1 is scanned by the scanning mechanism 12, the imaging range by the imaging unit 26 is also changed by the scanning mechanism 12. That is, the scanning mechanism 12 can scan the optical axis of the laser beam L1 with respect to the workpiece 150 and the imaging axis of the imaging unit 26 on the same axis. And in the control apparatus 3, based on the imaging result of the imaging part 26, the deepest part 150d of the molten pool 150b is judged.

そして、ステップＳ３において、制御装置３が走査機構２５を制御することにより、測定光Ｌ２の照射位置が補正される。具体的には、測定光Ｌ２が溶融池１５０ｂの最深部１５０ｄに照射されるように、走査機構２５が制御される。なお、走査機構２５により測定光Ｌ２が補正されていない場合には、走査機構１２からワーク１５０に向かう測定光Ｌ２の光軸は、走査機構１２からワーク１５０に向かうレーザ光Ｌ１の光軸と一致する。このため、レーザ光Ｌ１に対する最深部１５０ｄのずれ量分だけ、走査機構２５により測定光Ｌ２の照射位置が補正される。これにより、測定光Ｌ２の焦点径を大きくすることなく、測定光Ｌ２が溶融池１５０ｂの最深部１５０ｄに適切に照射されるため、溶融池１５０ｂの溶け込み深さを精度よく計測することが可能である。   In step S3, the control device 3 controls the scanning mechanism 25 to correct the irradiation position of the measurement light L2. Specifically, the scanning mechanism 25 is controlled so that the measurement light L2 is irradiated to the deepest portion 150d of the molten pool 150b. When the measurement light L2 is not corrected by the scanning mechanism 25, the optical axis of the measurement light L2 traveling from the scanning mechanism 12 to the workpiece 150 coincides with the optical axis of the laser light L1 traveling from the scanning mechanism 12 to the workpiece 150. To do. For this reason, the irradiation position of the measurement light L2 is corrected by the scanning mechanism 25 by the amount of deviation of the deepest portion 150d with respect to the laser light L1. As a result, the measurement light L2 is appropriately irradiated to the deepest portion 150d of the molten pool 150b without increasing the focal diameter of the measurement light L2, so that the penetration depth of the molten pool 150b can be accurately measured. is there.

次に、ステップＳ４において、溶接が終了されるか否かが判断される。そして、溶接が終了されないと判断された場合には、ステップＳ２に戻る。その一方、溶接が終了されると判断された場合には、ステップＳ５に移る。   Next, in step S4, it is determined whether or not the welding is finished. And when it is judged that welding is not complete | finished, it returns to step S2. On the other hand, when it is determined that the welding is finished, the process proceeds to step S5.

次に、ステップＳ５では、制御装置３により、溶接部１５０ａの良否判定が行われる。たとえば、レーザ溶接時に計測された溶融池１５０ｂの溶け込み深さが所定範囲内であるか否かが判断される。この所定範囲は、溶け込み深さが適切であるか否かを判定するためのものであり、たとえば要求される接合強度などに基づいて予め設定された範囲である。そして、溶け込み深さが所定範囲内である場合に、溶接部１５０ａの接合が良好であると判定し、溶け込み深さが所定範囲外である場合に、溶接部１５０ａが接合不良であると判定する。その後、エンドに移る。   Next, in step S5, the control device 3 determines whether the welded portion 150a is good or bad. For example, it is determined whether or not the penetration depth of the molten pool 150b measured during laser welding is within a predetermined range. This predetermined range is for determining whether or not the penetration depth is appropriate, and is a range set in advance based on, for example, the required bonding strength. Then, when the penetration depth is within a predetermined range, it is determined that the welded portion 150a is well joined, and when the penetration depth is outside the predetermined range, it is determined that the welded portion 150a is poorly joined. . Then go to the end.

−効果−
第１実施形態では、上記のように、撮像部２６の撮像結果に基づいて溶融池１５０ｂの最深部１５０ｄを判断し、その最深部１５０ｄに測定光Ｌ２が照射されるように走査機構２５を制御することによって、溶融池１５０ｂの最深部１５０ｄに測定光Ｌ２が照射されることにより、溶融池１５０ｂの最深部１５０ｄ以外に測定光Ｌ２が照射されるのを抑制することができるので、溶融池１５０ｂの溶け込み深さの計測における精度の向上を図ることができる。その結果、ワーク１５０の溶接部１５０ａの良否判定の精度を向上させることができる。 -Effect-
In the first embodiment, as described above, the deepest portion 150d of the molten pool 150b is determined based on the imaging result of the imaging portion 26, and the scanning mechanism 25 is controlled so that the measurement light L2 is irradiated to the deepest portion 150d. By irradiating the deepest portion 150d of the molten pool 150b with the measurement light L2, the measurement light L2 other than the deepest portion 150d of the molten pool 150b can be suppressed from being irradiated. It is possible to improve the accuracy in measuring the depth of penetration. As a result, the accuracy of the quality determination of the welded portion 150a of the workpiece 150 can be improved.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態によるレーザ溶接装置について説明する。この第２実施形態の構成は、上記した第１実施形態とほぼ同様であるため、以下では、同一の符号を利用して説明する。 (Second Embodiment)
Next, a laser welding apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. Since the configuration of the second embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, the following description will be made using the same reference numerals.

第２実施形態のレーザ溶接装置は、撮像部２６の撮像結果に基づいて溶融池１５０ｂの最深部１５０ｄを判断し、溶融池１５０ｂに向かう測定光Ｌ２が最深部１５０ｄに照射されるように走査機構２５を制御して最深部１５０ｄの溶け込み深さを計測し、その最深部１５０ｄの溶け込み深さに基づいてレーザ発振器１１の出力を制御するように構成されている。   The laser welding apparatus of the second embodiment determines the deepest part 150d of the molten pool 150b based on the imaging result of the imaging unit 26, and the scanning mechanism so that the measurement light L2 toward the molten pool 150b is irradiated to the deepest part 150d. 25, the penetration depth of the deepest portion 150d is measured, and the output of the laser oscillator 11 is controlled based on the penetration depth of the deepest portion 150d.

次に、図６を参照して、第２実施形態によるレーザ溶接装置の動作について説明する。なお、以下の各ステップは制御装置３により実行される。   Next, the operation of the laser welding apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIG. The following steps are executed by the control device 3.

図６のステップＳ１１〜Ｓ１３は、上記したステップＳ１〜Ｓ３と同様であるため、説明を省略する。   Steps S11 to S13 in FIG. 6 are the same as steps S1 to S3 described above, and a description thereof will be omitted.

次に、ステップＳ１４において、溶融池１５０ｂの溶け込み深さが所定範囲内であるか否かが判断される。この所定範囲は、溶け込み深さが適切であるか否かを判定するためのものであり、たとえば要求される接合強度などに基づいて予め設定された範囲である。そして、溶け込み深さが所定範囲内であると判断された場合には、溶け込み深さが適切であるため、ステップＳ１６に移る。その一方、溶け込み深さが所定範囲内ではないと判断された場合（溶け込み深さが所定範囲外の場合）には、溶け込み深さが適切ではないため、ステップＳ１５に移る。   Next, in step S14, it is determined whether or not the penetration depth of the molten pool 150b is within a predetermined range. This predetermined range is for determining whether or not the penetration depth is appropriate, and is a range set in advance based on, for example, the required bonding strength. When it is determined that the penetration depth is within the predetermined range, the penetration depth is appropriate, and the process proceeds to step S16. On the other hand, when it is determined that the penetration depth is not within the predetermined range (when the penetration depth is outside the predetermined range), the penetration depth is not appropriate, and the process proceeds to step S15.

次に、ステップＳ１５では、溶接用のレーザ光Ｌ１を出射するレーザ発振器１１の出力が補正される。たとえば、溶け込み深さが所定範囲の下限値よりも小さい場合には、レーザ発振器１１の出力が高くなるように補正され、溶け込み深さが所定範囲の上限値よりも大きい場合には、レーザ発振器１１の出力が低くなるように補正される。なお、この出力の補正量は、溶け込み深さの所定範囲との乖離量に基づいて設定されるようにしてもよいし、予め設定された固定値であってもよい。その後、ステップＳ１６に移る。   Next, in step S15, the output of the laser oscillator 11 that emits the laser beam L1 for welding is corrected. For example, when the penetration depth is smaller than the lower limit value of the predetermined range, the output of the laser oscillator 11 is corrected so as to increase. When the penetration depth is larger than the upper limit value of the predetermined range, the laser oscillator 11 is corrected. The output is corrected so as to be low. The output correction amount may be set based on a deviation amount from a predetermined range of the penetration depth, or may be a fixed value set in advance. Thereafter, the process proceeds to step S16.

次に、ステップＳ１６において、溶接が終了されるか否かが判断される。そして、溶接が終了されないと判断された場合には、ステップＳ１２に戻る。その一方、溶接が終了されると判断された場合には、エンドに移る。   Next, in step S16, it is determined whether or not the welding is finished. And when it is judged that welding is not complete | finished, it returns to step S12. On the other hand, when it is determined that the welding is finished, the process proceeds to the end.

−効果−
第２実施形態では、上記のように、撮像部２６の撮像結果に基づいて溶融池１５０ｂの最深部１５０ｄを判断し、その最深部１５０ｄに測定光Ｌ２が照射されるように走査機構２５を制御することによって、溶融池１５０ｂの最深部１５０ｄに測定光Ｌ２が照射されることにより、溶融池１５０ｂの最深部１５０ｄ以外に測定光Ｌ２が照射されるのを抑制することができるので、溶融池１５０ｂの溶け込み深さの計測における精度の向上を図ることができる。そして、その最深部１５０ｄの溶け込み深さに基づいてレーザ発振器１１の出力を制御することによって、レーザ溶接時に溶け込み深さを適切に調整することができるので、接合不良の発生を抑制することができる。 -Effect-
In the second embodiment, as described above, the deepest part 150d of the molten pool 150b is determined based on the imaging result of the imaging part 26, and the scanning mechanism 25 is controlled so that the measurement light L2 is irradiated to the deepest part 150d. By irradiating the deepest portion 150d of the molten pool 150b with the measurement light L2, the measurement light L2 other than the deepest portion 150d of the molten pool 150b can be suppressed from being irradiated. It is possible to improve the accuracy in measuring the depth of penetration. Then, by controlling the output of the laser oscillator 11 based on the penetration depth of the deepest portion 150d, the penetration depth can be appropriately adjusted during laser welding, so that the occurrence of poor bonding can be suppressed. .

（他の実施形態）
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 (Other embodiments)
In addition, embodiment disclosed this time is an illustration in all the points, Comprising: It does not become a basis of limited interpretation. Therefore, the technical scope of the present invention is not interpreted only by the above-described embodiments, but is defined based on the description of the scope of claims. Further, the technical scope of the present invention includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

たとえば、第１および第２実施形態では、２枚の鋼板１５１および１５２からなるワーク１５０を示したが、これに限らず、３枚以上の鋼板によりワークが構成されていてもよい。また、鋼板以外の部材によりワークが構成されていてもよい。   For example, in the first and second embodiments, the workpiece 150 composed of the two steel plates 151 and 152 is shown, but the present invention is not limited to this, and the workpiece may be composed of three or more steel plates. Moreover, the workpiece | work may be comprised by members other than a steel plate.

また、第１および第２実施形態では、溶接用のレーザ光Ｌ１をＸ１方向に走査させる例を示したが、これに限らず、走査軌跡が円形などのその他の形状であってもよい。   In the first and second embodiments, the example in which the laser beam L1 for welding is scanned in the X1 direction is shown, but the present invention is not limited to this, and the scanning locus may be other shapes such as a circle.

また、第１および第２実施形態では、走査機構１２により溶接用のレーザ光Ｌ１が走査される例を示したが、これに限らず、ワークが固定されるステージ（図示省略）により溶接用のレーザ光が走査されるようにしてもよい。   In the first and second embodiments, an example in which the laser beam L1 for welding is scanned by the scanning mechanism 12 is shown. However, the present invention is not limited to this, and a welding stage is used for fixing a workpiece (not shown). Laser light may be scanned.

また、第１実施形態では、溶接が終了した後に良否判定を行う例を示したが、これに限らず、溶接を実行しながら、良否判定を併せて行うようにしてもよい。   Moreover, although 1st Embodiment showed the example which performs quality determination after completion | finish of welding, you may make it perform quality determination collectively, performing not only this but welding.

本発明は、レーザ溶接時におけるワークの溶融池の溶け込み深さを計測する計測装置およびそれを備えるレーザ溶接装置に利用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a measuring device that measures the penetration depth of a molten pool of a workpiece during laser welding and a laser welding device including the measuring device.

１ レーザ溶接部
２ 計測部
３ 制御装置（制御部）
１１ レーザ発振器（第１光源）
１２ 走査機構（第１走査機構）
２１ 波長掃引光源（光源、第２光源）
２２ ビームスプリッタ（分割手段）
２３ 参照ミラー
２４ 受光素子
２５ 走査機構（走査機構、第２走査機構）
２６ 撮像部
１００ レーザ溶接装置
１５０ ワーク
１５０ｂ 溶融池
１５０ｄ 最深部
Ｌ１ レーザ光（溶接用レーザ光）
Ｌ２ 測定光
Ｌ３ 参照光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser welding part 2 Measuring part 3 Control apparatus (control part)
11 Laser oscillator (first light source)
12 Scanning mechanism (first scanning mechanism)
21 Wavelength swept light source (light source, second light source)
22 Beam splitter
23 Reference mirror 24 Light receiving element 25 Scanning mechanism (scanning mechanism, second scanning mechanism)
26 Imaging unit 100 Laser welding device 150 Work 150b Weld pool 150d Deepest part L1 Laser beam (laser beam for welding)
L2 measurement light L3 reference light

Claims (2)

レーザ溶接時におけるワークの溶融池の溶け込み深さを計測する計測装置であって、
前記溶融池の溶け込み深さを光干渉法により計測するための計測部と、
前記計測部を制御する制御部とを備え、
前記計測部は、測定用レーザ光を出射する光源と、前記測定用レーザ光を前記溶融池に向かう測定光と参照ミラーに向かう参照光とに分割する分割手段と、前記溶融池で反射された測定光と前記参照ミラーで反射された参照光との干渉光が入射される受光素子と、前記溶融池に向かう測定光を走査させる走査機構と、前記溶融池を撮像する撮像部とを含み、
前記制御部は、前記撮像部の撮像結果に基づいて前記溶融池の最深部を判断し、前記溶融池に向かう測定光が前記最深部に照射されるように前記走査機構を制御するように構成されていることを特徴とする計測装置。 A measuring device that measures the penetration depth of the molten pool of a workpiece during laser welding,
A measurement unit for measuring the penetration depth of the molten pool by optical interferometry;
A control unit for controlling the measurement unit,
The measurement unit is reflected by the molten pool, a light source that emits measurement laser light, a dividing unit that divides the measurement laser light into measurement light that travels toward the molten pool and reference light that travels toward a reference mirror. A light receiving element on which interference light between the measurement light and the reference light reflected by the reference mirror is incident; a scanning mechanism that scans the measurement light toward the molten pool; and an imaging unit that images the molten pool,
The control unit is configured to determine the deepest part of the molten pool based on an imaging result of the imaging unit, and to control the scanning mechanism so that measurement light toward the molten pool is irradiated to the deepest part. The measuring device characterized by being made. 溶接用レーザ光を出射する第１光源と、前記溶接用レーザ光を走査させる第１走査機構とを含むレーザ溶接部を備えるレーザ溶接装置であって、
レーザ溶接時におけるワークの溶融池の溶け込み深さを光干渉法により計測するための計測部と、
前記レーザ溶接部および前記計測部を制御する制御部とを備え、
前記計測部は、測定用レーザ光を出射する第２光源と、前記測定用レーザ光を前記溶融池に向かう測定光と参照ミラーに向かう参照光とに分割する分割手段と、前記溶融池で反射された測定光と前記参照ミラーで反射された参照光との干渉光が入射される受光素子と、前記溶融池に向かう測定光を走査させる第２走査機構と、前記溶融池を撮像する撮像部とを含み、
前記制御部は、前記撮像部の撮像結果に基づいて前記溶融池の最深部を判断し、前記溶融池に向かう測定光が前記最深部に照射されるように前記第２走査機構を制御して前記最深部の溶け込み深さを計測し、その最深部の溶け込み深さに基づいて前記第１光源の出力を制御するように構成されていることを特徴とするレーザ溶接装置。 A laser welding apparatus comprising a laser welding section including a first light source that emits a laser beam for welding and a first scanning mechanism that scans the laser beam for welding,
A measurement unit for measuring the penetration depth of the molten pool of the workpiece during laser welding by optical interferometry;
A control unit for controlling the laser welding unit and the measurement unit,
The measurement unit includes a second light source that emits measurement laser light, a dividing unit that divides the measurement laser light into measurement light that travels toward the molten pool and reference light that travels toward a reference mirror, and is reflected by the molten pool A light receiving element on which interference light between the measured measurement light and the reference light reflected by the reference mirror is incident, a second scanning mechanism that scans the measurement light toward the molten pool, and an imaging unit that images the molten pool Including
The control unit determines the deepest part of the molten pool based on the imaging result of the imaging unit, and controls the second scanning mechanism so that the measurement light toward the molten pool is irradiated to the deepest part. A laser welding apparatus configured to measure a penetration depth of the deepest portion and control an output of the first light source based on the penetration depth of the deepest portion.
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